컨슈머·산업 애플리케이션의전력 변환 및 모션 제어에 최적화

 

ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)는 GaN(질화갈륨) 소자의 효율성 및 견고성을 향상시키는 새로운 고전압 하프 브리지 게이트 드라이버를 출시했다고 19일 밝혔다.

최신 'STDRIVEG610' 및 'STDRIVEG611'은 컨슈머 및 산업 애플리케이션의 전력 변환 및 모션 제어 시 GaN 디바이스를 관리하는 두 가지 옵션을 제공해 설계자가 효율성, 전력 밀도, 견고성을 향상시키도록 지원한다.

 

STDRIVEG610은 LLC 또는 ACF와 같은 컨버터 토폴로지의 주요 파라미터 중 하나인 300ns의 매우 빠른 시동 시간(Start-up Time)이 필요한 애플리케이션에 적합하며, 이는 버스트 모드에서 턴오프 간격을 정밀하게 제어해준다.

STDRIVEG611은 모션 제어 애플리케이션의 하드 스위칭(Hard-Switching)에 최적화됐으며, 하이 사이드 UVLO 및 스마트 셧다운 과전류 보호 등 추가 보호 기능을 제공한다.

 

두 디바이스 모두 교차 전도 방지를 위한 인터로킹(Interlocking) 기능이 내장돼 하드 스위칭 및 소프트 스위칭(Soft-Switching) 토폴로지에 적합하다. STDRIVEG610은 전원 어댑터, 충전기, 역률 보정(PFC: Power-Factor Correction) 회로의 성능을 향상시킨다. STDRIVEG611은 가전제품, 펌프 및 압축기, 산업용 서보 드라이브, 공장 자동화용 드라이브의 효율성과 신뢰성을 향상시키는 동시에 공간을 절약해준다.

또한 설계를 간소화하기 위해 두 디바이스 모두 하이 사이드 부트스트랩 다이오드와 높은 전류 용량을 제공하는 6V 하이 사이드 및 로우 사이드 선형 레귤레이터를 통합했으며, 10ns 이내로 정밀하게 매칭된 전파 지연 특성을 갖추고 있다. 각 드라이버는 2.4A/1.2Ω 싱크 및 1.0A/3.7Ω 소스 파라미터를 갖춘 독립된 싱크 및 소스 경로를 통해 최적의 구동 성능을 제공한다.

 

통합 UVLO 보호 기능은 비효율적이거나 위험한 조건에서 동작을 방지해 로우 사이드 및 하이 사이드 600V GaN 전력 스위치를 모두 보호한다. 또한 두 디바이스 모두 과열 보호 기능이 있으며, 최대 ±200V/ns의 높은 dV/dt 내성을 통해 높은 신뢰성을 제공한다.

입력 핀은 3.3V에서 20V까지 확장된 전압 범위를 지원해 컨트롤러 인터페이스 회로를 간소화한다. 두 디바이스 모두 비활성 상태 또는 버스트 모드 동안 전력소모를 줄여주는 대기모드 핀과 켈빈(Kelvin) 소스 구동 또는 전류 션트 연결을 위한 별도의 전원 접지도 제공한다.

STDRIVEG610과 STDRIVEG611은 광범위한 기능 통합으로 부품원가(BOM)를 낮추는 것은 물론, 4mm x 5mm 크기의 소형 QFN 패키지로 설계돼 보드 공간을 절감한다. 두 디바이스 모두 현재 생산 중이다.

개발을 가속화할 수 있도록 EVLSTDRIVEG610Q 및 EVLSTDRIVEG611 평가 보드도 함께 출시됐다. 각 평가 보드는 즉시 사용 가능하며, 600V 고속 하프 브리지 게이트 드라이버와 ST의 SGT120R65AL 강화 모드(Enhancement-Mode) GaN HEMT 소자 2개가 포함돼 있다.